骨質(zhì)疏松狀態(tài)下骨組織不均一退變的定量評(píng)價(jià)及其臨床應(yīng)用價(jià)值.pdf

1、隨著人口老齡化加劇，全球骨質(zhì)疏松癥患病人數(shù)逐年激增，目前全球已有2億患者。骨質(zhì)疏松所致骨折具有高致死率、致殘率，已成為危害嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題。對(duì)高危人群進(jìn)行早期篩查、干預(yù)是預(yù)防骨質(zhì)疏松性骨折的有效策略，但臨床上骨質(zhì)疏松的診斷、評(píng)估、以及骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)主要依賴于雙能X線(DXA)骨密度值(Bone mineral density, BMD)，其效果并不理想。前期研究發(fā)現(xiàn):骨質(zhì)疏松時(shí)，骨組織結(jié)構(gòu)存在差異性退變，在組成成分、骨小梁微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)

2、性質(zhì)等方面呈現(xiàn)出病理性不均一改變，現(xiàn)有證據(jù)提示:除骨密度外，骨組織結(jié)構(gòu)不均一改變也可能反映骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度。然而，上述不均一性改變的特征、規(guī)律及其與骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度、骨折風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系尚不清楚，系統(tǒng)評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松時(shí)骨組織結(jié)構(gòu)退變特征，將其補(bǔ)充到現(xiàn)有的基于BMD的病情評(píng)價(jià)體系中，對(duì)于改進(jìn)疾病的診斷、評(píng)估以及骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)大有裨益。
　　目的:
　　(1)通過(guò)分析骨質(zhì)疏松患者股骨頭內(nèi)骨組織結(jié)構(gòu)特征，建立骨組織結(jié)構(gòu)不均一性(bon

3、e structural heterogeneity,BSH)定量評(píng)價(jià)方法，并探索BSH與骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;(2)將BSH概念擴(kuò)展到股骨近端，利用現(xiàn)有DXA數(shù)據(jù)，計(jì)算股骨近端骨密度不均一度(BMD-heterogeneity, BMD-H)，并分析BMD-H與骨質(zhì)疏松性髖部骨折(OPHF)患病風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)系，初步探討其潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值;
　　方法:
　　(1)設(shè)計(jì)一種基于計(jì)算機(jī)體層掃描成像(CT)及3D打印技

4、術(shù)的股骨頭內(nèi)骨組織精準(zhǔn)取樣方法，并驗(yàn)證其精確性和可行性，為不同個(gè)體間骨組織性質(zhì)比較提供方法學(xué)支持;(2)采用DXA、定量CT、Micro-CT、生物力學(xué)等評(píng)價(jià)方法，測(cè)定股骨頭內(nèi)骨組織密度(BMD)、骨小梁微觀參數(shù)(Tb.N，Tb.Th，Tb.Sp等)、力學(xué)性能等指標(biāo)，通過(guò)二次運(yùn)算得到BSH，分析BSH與解剖位置、骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;(3)通過(guò)一個(gè)骨質(zhì)疏松性骨折與非骨質(zhì)疏松人群的病例對(duì)照研究，基于無(wú)創(chuàng)的髖部DXA檢測(cè)，通過(guò)二次

5、運(yùn)算計(jì)算股骨近端BMD-H，分析BMD-H與BMD、OPHF患病風(fēng)險(xiǎn)、髖部幾何力學(xué)參數(shù)之間的聯(lián)系，初步探討B(tài)MD-H與骨質(zhì)疏松性髖部骨折患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，評(píng)估BMD-H潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。
　　結(jié)果:
　　(1)證明:股骨頭結(jié)構(gòu)呈不均一表現(xiàn)，其中股骨頭中心在疾病進(jìn)展過(guò)程中變化較小，可作為參照區(qū);主要負(fù)重區(qū)(PCT)上層可敏感反映骨量剩余狀態(tài)，可作為指示區(qū)，進(jìn)一步運(yùn)算后可實(shí)現(xiàn)BSH定量評(píng)估;(2)在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松人群中，負(fù)重區(qū)

6、BSH具有較好代表性，可反映該股骨頭骨量吸收情況;(3)發(fā)現(xiàn):PCT取樣位置的偏差會(huì)嚴(yán)重影響B(tài)SH數(shù)值，當(dāng)進(jìn)一步控制解剖因素后，負(fù)重區(qū)BSH與疾病嚴(yán)重程度(T-score)存在關(guān)聯(lián)關(guān)系(Pearson's correlation:-0.29～-0.70，P＜0.05)。(4)臨床研究表明:BSH與疾病的關(guān)聯(lián)關(guān)系普遍存在。BMD-H與骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度(T-score)存在密切關(guān)聯(lián)(Pearson's correlation:-0.32～-

7、0.46，P＜0.001);BMD-H是骨密度的效應(yīng)修飾因子，當(dāng)BMD-H處于高值(OR14.04，P＜0.001)時(shí)，骨密度與骨折風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)系強(qiáng)度遠(yuǎn)高于BMD-H處于中值(OR3.08，P＜0.001)和低值(OR4.40，P＜0.001)時(shí)的聯(lián)系強(qiáng)度;BMD-H與骨密度相互結(jié)合，能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度、骨折風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　結(jié)論:
　　(1)BSH與骨質(zhì)疏松疾病嚴(yán)重程度之間存在普遍的相關(guān)關(guān)系（已在股骨頭內(nèi)、